Mazak löst Herausforderungen des Rührreibschweißens mit der Einführung einer neuen EMO-Maschine

Yamazaki Mazak hat eine neue Rührreibschweißmaschine (Friction Stir Welding, FSW) entwickelt, die alle üblichen Herausforderungen überwindet, denen Hersteller bei der Einführung dieser Technologie begegnen. Diese schnell wachsende Technologie spielt eine entscheidende Rolle in den exponentiell wachsenden Sektoren Elektrofahrzeuge (Electric Vehicle, EV), Halbleiter und Wärmeübertragung. Die brandneue Maschine FSW-460V, die auf der EMO in Hannover ihre europäische Messepremiere erlebt, zeichnet sich durch eine Vielzahl von Innovationen aus.

Mit 19 Werkzeugmaschinen und 11 Automatisierungssystemen, die auf der EMO 2023 auf dem Stand B15 in Halle 15 vorgeführt werden, präsentiert Yamazaki Mazak sein bisher produktivstes, automatisierungsfreundlichstes und ökologisch effizientestes Angebot an Werkzeugmaschinen. Mit dabei auf dem Messestand auf dem Hannover Messegelände vom 18. bis 23. September ist die FSW-460V.

Die FSW-460V wurde speziell dafür entwickelt, die wesentlichen Herausforderungen zu meistern, mit denen Hersteller konfrontiert sind, die die Rührreibschweiß-Technologie zum Zusammenfügen von Materialien einsetzen. Um das Rührreibschweiß-Verfahren erfolgreich zu implementieren gehören Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit des Prozesses zu den entscheidenden Faktoren, welche häufig durch die Steifigkeit und Stabilität der Maschine beeinträchtigt werden. Laut Definition handelt es sich beim Rührreibschweißen um ein Verfahren, das eine beträchtliche Kraft erfordert und so eine erhebliche Belastung für die Werkzeugmaschine darstellt. Um diese Prozessstabilität für den Endanwender zu gewährleisten, hat Mazak eine hochbelastbare und hochstabile Maschinenkonstruktion entwickelt. Diese robuste Konstruktion ist mit verbesserten Linearführungen und leistungsstarken Servomotoren mit hohem Wirkungsgrad ausgestattet. Dies ist die Grundlage dafür, dass die FSW-460V-Spindel zuverlässig und konstant eine maximale Schubkraft von 14 kN mit einer Spindeldrehzahl von bis zu 10.000 U/min für das Hochgeschwindigkeitsschweißen erzeugen kann. Mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 8 m/min auf der X-, Y- und Z-Achse und einer schnellen Geschwindigkeit von 42 m/min wird die Steifigkeit des Werkzeugschafts beim Hochgeschwindigkeitsschweißen durch das BIG-PLUS (BBT-40) Stirnflächen- und Kegel-Doppelkontakt-Spindelkegelsystem gewährleistet, das den Werkzeugen über ein Werkzeugspeichersystem mit 15 Positionen zugeführt wird.

Für Hersteller, die in der Großserienfertigung tätig sind, kann die Prozessstabilität der bestehenden Rührreibschweißtechnologie durch Verformung und Bewegung der Teile während des Zyklus beeinträchtigt werden. Um diesem Problem entgegenzuwirken, verfügt die Mazak FSW-460V über einen 900 x 460 mm großen Tisch, der Lasten bis zu 500 kg tragen kann. Auf dem robusten Tisch befindet sich eine vollautomatische, CNC-gesteuerte Werkstückspannvorrichtung, die in Synergie mit der Bewegung der Hochgeschwindigkeits-Schweißspindel die Werkstückspanner ein- und ausfährt. Dadurch wird sichergestellt, dass die maximalen Spannkräfte während des gesamten Rührreibschweißprozesses beibehalten werden. Eine Verformung der Teile und eine Bewegung der Komponenten wird durch die Beibehaltung der maximalen Anzahl von Kontaktpunkten der Vorrichtung während des Betriebs verhindert.

Darüber hinaus beschleunigt die in die FSW-460V integrierte automatische Spanntechnik den Bauteilwechsel, wodurch Fertigungsbetriebe deutlich höhere Produktionsraten erzielen können. Wie in jeder Produktionsumgebung sind eine einfache Handhabung und Bedienerfreundlichkeit entscheidende Aspekte jeder Produktionsausrüstung. Hier bietet die Mazak FSW-460V dem Bediener einen leicht zugänglichen und geräumigen Arbeitsbereich, der der Maschine einen großzügigen X-, Y- und Z-Achsen-Verfahrweg von 560 x 460 x 510 mm gewährt, der von kleinen Teilen bis hin zu relativ großen Baugruppen alles aufnehmen kann.

Die Produktivität und Automatisierung der neuen Mazak FSW-460V wird durch das bemerkenswerte CNC-Steuerungssystem unterstrichen. Die SmoothG CNC-Steuerung passt die Werkzeugposition automatisch an, um die Vorschubkräfte des Werkzeugs auf dem Werkstück konstant zu halten. Dies verhindert Schweißfehler durch unzureichenden Druck. Außerdem verhindert es Grate, die durch übermäßigen Druck und Fugenhobeln entstehen können, so dass der Kunde während des gesamten Prozesses eine gleichbleibend hochwertige und präzise Schweißnaht erhält.

Wenn Sie mehr über diese aufregende neue Technologie erfahren möchten, besuchen Sie bitte unseren Stand auf der EMO, wo Sie Ihre individuellen Bedürfnisse mit einem Mazak Technologieexperten besprechen können.

21/11/2023